ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Государственный университет морского и речного флота

имени адмирала С.О.МАКАРОВА»

Кафедра СЭУ,Т и ТС.

Курсовая работа по дисциплине «Электрические Машины»

На тему: «Расчет однофазного трансформатора»

Выполнил: Канев А. А.

студент гр. ЭМ-31

Проверил: Федотов Ю.В.

Санкт-Петербург

2013 г.

Введение

Курсовое проектирование расширяет и закрепляет знания, полученные при теоретическом изучении дисциплины «Электрические Машины».

В методических указаниях приведена методика расчета однофазного трансформатора. В приложении даны вспомогательные материалы для проектирования.

Расчет однофазного трансформатора рекомендуется выполнять в последовательности, определенной методическими указаниями.

В состав пояснительной записки должны входить:

1.Титульный лист.

2.Задание на курсовой проект.

3.Содержание с указанием разделов и страниц, с которых они начинаются.

4.Расчетная часть.

5.Графический материал в следующем составе:

-вид магнитопровода с указанием рассчитанных размеров;

-размещение обмоток трансформатора на магнитопроводе с указанием найденных размеров.

6.Список использованной литературы.

Пояснительная записка выполняется на листах формата А4.

Заключительным этапом проектирования является разработка сборочного чертежа трансформатора в двух проекциях (продольном и поперечном с разрезами). Чертеж выполняется на листе формата А4.

Содержание

Титульный лист…………………………………………………………..……..1

Введение…………………………………………………………………………..2

Содержание……………………………………………………………………….3

Исходные данные…………………………………………………………...…...4

Определение типовой мощности трансформатора………………………….4

Определение типа магнитопровода………………………………………...…4

Определение числа витков первичной и вторичной обмоток

трансформатора……………………………………………………………...…..5

Определение тока первичной обмотки трансформатора………………..…5

Выбор проводов для обмоток трансформатора……………………………...5

Определение возможности размещения обмоток трансформатора на сердечнике магнитопровода……………………………………………………6

Таблица 1………………………………………………………………………….8

Таблица 2………………………………………………………………………….9

Таблица 3……………………………………………….……………………10-11

Рисунок 1………………………………………………………………………...12

Рисунок 2………………………………………………………………………...13

Список литературы…………………………………………………………….14

Расчет однофазного трансформатора

1.Исходные данные

U1 = 220 в – напряжение первичной обмотки;

f = 50 Гц – частота тока;

U2 = 127 в – напряжение вторичной обмотки;

I2 = 1A – ток вторичной обмотки.

2.Определение типовой мощности трансформатора

Типовая мощность трансформатора равна

Где - мощность первичной обмотки;

- мощность вторичной обмотки.

Обычно типовая мощность трансформатора принимается равной мощности вторичной обмотки

ВА

В этих выражениях

и - напряжения первичной и вторичной обмоток;

и - токи первичной и вторичной обмоток.

По типовой мощности из приложения (табл. 1) определяют основные параметры трансформатора:

B=1,3-1,35 Тл – магнитную индукцию в сердечнике трансформатора;

=1,9-3,8 А/мм - плотность тока в обмотках;

=0,28-0,34 – коэффициент заполнения обмотки медью;

=0,8-0,9 – коэффициент полезного действия.

3.Определение типа магнитопровода

Предварительно находят величину, равную произведению площади поперечного сечения S на площадь поперечного сечения окна магнитопровода S

,см

S S =152,73 см

Где К =0,91 – коэффициент сечения магнитопровода сталью.

В этом случае используется сталь марки Э42 толщиной 0,35 мм.

По величине S S из приложения (табл. 2) выбирают тип магнитопровода и его основные характеристики.

При этом выбор типа магнитопровода и его характеристик выполняют для ближайшего большего значения S S по сравнению с расчетным.

В табл.2 размеры а,b,c, H магнитопровода показаны на рис.1 и обозначают:

a=25 мм – ширину стрежня сердечника;

b=40 мм – толщину набора пластин;

c=25 мм – ширину окна;

H=62,5 мм – высоту окна.

4.Определение числа витков первичной и вторичной обмоток трансформатора

Число витков первичной обмотки

=795,8

Число витков вторичной обмотки

=435,2

где и - относительно падения напряжения в обмотках трансформатора ( приложение, табл.1);

S - активная площадь сечения среднего стержня (приложение, табл. 2).

5.Определение тока первичной обмотки трансформатора

Коэффициент трансформации трансформатора равен

=1,83

Величина тока первичной обмотки

,A A

где -ток вторичной обмотки.

6.Выбор проводов для обмоток трансформатора

Площадь поперечного сечения проводов (без изоляции) первичной обмотки

, мм мм

Площадь поперечного сечения проводов (без изоляции) вторичной обмотки

, мм мм

В этих выражениях

А/мм - плотность тока (приложение, табл. 1)

На основании значений и по табл. 3 приложения определяют стандартные площади поперечного сечения проводов без изоляции, а также тип и диаметры изолированных проводов для первичной и вторичной обмоток трансформатора.

7.Определение возможности размещения обмоток трансформатора на сердечнике магнитопровода

Этот расчет сводится к сопоставлению толщины всех обмоток (приложение, рис.2) с размерами окна сердечника и выполняется в следующей последовательности:

7.1 Определение числа витков в одном слое каждой обмотки

Где Н – высота окна сердечника, мм;

- расстояние от обмотки до ярма;

и - диаметр изолированного провода первичной и вторичной обмоток.

7.2. Определение числа слоев каждой обмотки

где и - число витков первичной и вторичной обмоток.

7.3. Напряжения между соседними слоями первичной и вторичной обмоток.

В

В

7.4. Определение толщины первичной и вторичной обмоток

мм

мм,

где и - толщина изоляционной прокладки между слоями обмоток.

и принимаются равными 0,03 0,1 мм, если напряжение между слоями соответствующей обмотки более 50 В.

Если 50 В, то и аналогично, если 50 В, то

7.5. Определение требуемой ширины окна магнитопровода для размещения обмоток трансформатора.

Размещение обмоток показано на рис.2 приложения.

Ширина окна однофазного трансформатора с одной прямоугольной катушкой определяется по формуле

мм

Где и - толщина первичной и вторичной обмоток ( п.7.4);

- толщина изоляции между обмотками;

- толщина изоляции между катушкой и стержнем;

- расстояние от катушки до боковых стержней.

Если ширина окна выбранного магнитопровода (п.3) больше или равна ширине окна, определенной расчетным путем, т.е. С С , то обмотки в окне размещаются.

Если С<С , то необходимо повторить расчет, начиная с пункта 6, предварительно увеличив плотность тока в обмотках в пределах допустимого (приложения, табл.1).